JP2004010224A - Control device for elevator - Google Patents

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JP2004010224A
JP2004010224A JP2002164017A JP2002164017A JP2004010224A JP 2004010224 A JP2004010224 A JP 2004010224A JP 2002164017 A JP2002164017 A JP 2002164017A JP 2002164017 A JP2002164017 A JP 2002164017A JP 2004010224 A JP2004010224 A JP 2004010224A
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Japan
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inertia
elevator
model
command value
speed
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JP2002164017A
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Japanese (ja)
Inventor
Masumasa Shibata
柴田 益誠
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a control device for an elevator to keep a difference in inertia between an internal model and the whole of a control system at a low value even when load inside a car changes, improve followability of a speed control system, and smoothly land an elevator. <P>SOLUTION: It is determined (a step S1) whether an elevator is stopped or not, and when the elevator is stopped, an inertia of the whole of an elevator is computed based on the weight of a load in a cage obtained by the weight detecting device and set as a model inertia. By computing a model speed command value during running of the elevator by using the model inertia, the speed of the elevator is controlled. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はエレベータの制御装置に関し、特に、速度制御にモデル規範制御器を備えたエレベータの制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
図2は、速度制御にモデル規範制御器を用いた場合における従来の速度制御器である。図2において、21は比例ゲイン、22はモデルイナーシャ、23は積分器、24はPID制御器、25はアンバランス補償器、26,27は減算器、28,29は加算器である。
【0003】
図2の従来の速度制御器の動作について説明する。比例ゲイン21はモデル速度指令値の速度指令値に対する追従性を決定する変数であり、モデルイナーシャ22はエレベータ機械系を剛体とみなした場合におけるエレベータのイナーシャである。図2の従来の速度制御器の最終の出力であるトルク指令値は、モデル速度指令値と実速度の偏差をPID制御器24に入力した出力と、モデルトルク指令値とを、加算器28で加算し、その加算結果に、ロープ式エレベータの場合における乗りかごと釣合錘とのアンバランス重量を補償するアンバランス補償器25の出力を、加算器29によって足しあわせたものである。モデル規範制御器は、速度指令値を入力とした時におけるエレベータのモデルの速度とトルクを、それぞれ、モデル速度指令値、モデルトルク指令値とし、これらの指令値に追従するようにエレベータの速度制御を行うことによって高精度な速度制御を行っている。
【0004】
従来のエレベータのモデル規範制御器では、上記モデルイナーシャを一定値とみなしたモデルを用いて速度制御を行うことが一般的であった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
前記モデル規範制御で用いる制御対象のイナーシャの情報は、正確であるほど良い。エレベータの場合には、かご内負荷の変化により制御対象全体のイナーシャが変化するためモデルのイナーシャを一定値として扱うと、かご内負荷の影響によりモデルイナーシャが実際の制御系全体のイナーシャと比べて大きく異なる場合には、着床時にショックが発生したり、着床精度が悪くなったりするなどの問題点があった。
【0006】
また、エレベータの据付時や工場での出荷時等に試験的にモータを単体で回す場合には、実際のイナーシャがモデルイナーシャと比較して極めて小さいため、モデルトルク指令値が制御対象のイナーシャに対して過大になってしまう為、モータから異音が発生したり、挙動が振動的になったりすることがあるという問題点があった。
【0007】
この発明は、かかる問題点を解決するためになされたものであり、かご内負荷が変化しても内部モデルと制御系全体のイナーシャの差を小さく保ち、速度制御系の追従性を向上させ、エレベータをスムーズに着床させることができるエレベータの制御装置を得ることを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
この発明は、エレベータを駆動するためのモータに対する速度指令を入力する速度指令入力手段と、前記モータに対して想定されるモデル速度指令値を、前記速度指令に追従するようにモデルイナーシャの逆数を用いて演算するとともに、前記モータに対して想定されるモデルトルク指令値を比例ゲインを用いて演算するモデル演算手段と、前記モータの回転速度である実速度を検出する速度検出手段と、前記モデル速度指令値と前記実速度との差に基づいて、誤差補償トルクを算出する誤差補償トルク算出手段と、前記モデルトルク指令値と前記誤差補償トルクとを加算することにより、予備トルク指令値を算出する予備トルク指令値算出手段と、かご内負荷の重量を検出する重量検出手段と、前記かご内負荷の重量が入力され、乗りかごと釣合錘とのアンバランス重量に基づいて、アンバランス補償トルクを算出するアンバランス補償トルク算出手段と、前記予備トルク指令値に、前記アンバランス補償トルクを加算することにより、トルク指令値を算出するトルク指令値算出手段と、エレベータ停止中に、前記重量検出手段により得られる前記かご内負荷の重量に基づいて、エレベータ全体のイナーシャを演算して、前記モデルイナーシャとして設定するモデルイナーシャ設定手段とを備え、エレベータ停止中に設定された前記モデルイナーシャの逆数を用いて、エレベータ走行中において前記モデル演算手段がモデル速度指令値を演算することにより、前記エレベータの速度制御を行うエレベータの制御装置である。
【0009】
また、前記モデルイナーシャの逆数は、前記重量検出手段の出力の1次関数から近似される。
【0010】
また、前記重量検出手段からの出力が得られない場合、あるいは、前記重量検出手段が無効化されている場合に、前記モデルイナーシャ設定手段は、エレベータ全体のイナーシャより小さいイナーシャを、前記モデルイナーシャとして設定する。
【0011】
また、前記エレベータ全体のイナーシャより小さいイナーシャは、エレベータの巻上機単体のイナーシャである。
【0012】
【発明の実施の形態】
実施の形態1.
図1に本発明のエレベータの制御装置が適用される一般的なエレベータシステムの構成を示す。図1において、1は乗りかご、2は釣合錘、3はロープ、4は巻上機、5はエレベータを駆動させるためのモータ、6は巻上機4またはモータ5に取り付けられた速度検出器、7はかご内負荷の重量を検出する重量検出装置、8は速度制御器、9は電力変換器である。
【0013】
動作について説明する。乗りかご1と釣合錘2がロープ3を介して互いに接続されており、巻上機4にロープ3が懸架されている。このとき、巻上機4に接続されたモータ5を回転駆動することにより、ロープ3に動力が伝達され、エレベータが駆動される。速度制御器8は、外部から入力される速度指令値と、速度検出器6から得られる実速度の情報と、重量検出装置7から得られるかご積載重量の情報とから、トルク指令値を演算し電力変換器9に出力する。その結果、モータ5は、電力変換器9から供給される電力により駆動される。
【0014】
エレベータ走行中は、かご内負荷の変化は起こらないので、イナーシャ演算の処理はエレベータ停止中のみ行えば良い。図1の速度制御器8は、図3のフローチャートに従い、イナーシャ演算の処理とモデル規範制御演算の処理とを切り替える。エレベータ走行中には、図3のフローチャートに従って停止中に演算したモデルイナーシャの値を、図2中のモデルイナーシャ22に代入した上で、エレベータの速度制御をモデル規範制御演算にて行う。
【0015】
なお、図2は、図1の速度制御器8の内部構成に相当する。図2の動作について説明する。まず、外部より速度指令値が減算器26に入力され、モータ5に対して想定される後述するモデル速度指令値との差が求められる。当該差に基づいて、モデル速度指令値が速度指令値に追従するように、当該差に比例ゲイン21を乗算することにより、モデルトルク指令値を算出するとともに、モデルイナーシャ22の逆数をモデルトルク指令値に乗算した後に、積分器23によって積分することにより、モデル速度指令値が算出される。次に、こうして得られたモデル速度指令値と速度検出器6から得られるモータの回転速度である実速度との差に基づいて、PID制御器24により、誤差補償トルクを算出する。次に、PID制御器24から出力される誤差補償トルクと先に求めたモデルトルク指令値とを加算器28により加算して、予備トルク指令値を求める。次に、予め記憶されている釣合錘2の重量と、重量検出装置7により検出されるかご内負荷の重量を加えた乗りかごの重量とに基づいて、乗りかご1と釣合錘2とのアンバランス重量を補償するためのアンバランス補償トルクをアンバランス補償器25により算出する。アンバランス補償器25から出力されるアンバランス補償トルクを加算器28から出力される予備トルク指令値に加算器29により加算して、トルク指令値を算出する。こうして得られたトルク指令値が図1の速度制御器8の出力となる。
【0016】
次に、図3のフローチャートに示す処理の流れについて簡単に説明する。まず、ステップS1において、エレベータが停止中か否かの判定を行う。エレベータが停止中であると判定された場合には、ステップS2において、イナーシャの演算処理を行う。一方、エレベータが停止中でない(すなわち、走行中である)と判定された場合には、ステップS3において、モデル規制制御演算の処理を行う。
【0017】
次に、ステップS2におけるイナーシャ演算について説明する。まず、エレベータ停止中に以下の方法によりモデルイナーシャJを演算する。かご内50%負荷の場合におけるイナーシャをJBL、比例定数をk、50%負荷からのアンバランス量をwUBLとすれば、モデルイナーシャJは式(1)により計算される。
【0018】
J=JBL+k・wUBL…(1)
【0019】
ただし、JBLはかご内50%負荷の場合におけるエレベータ全体のイナーシャ、kは式(2)によって得られる比例定数、wUBLは現在のかご内積載重量と50%負荷におけるかご内積載重量との差を表すアンバランス重量である。
【0020】
=(JFL−JNL)/wcap…(2)
【0021】
ただし、JNLはかご内無負荷時におけるエレベータ全体のイナーシャ、JFLはかご内100%負荷の場合におけるエレベータ全体のイナーシャ、wcapはかご内100%負荷におけるかご内積載重量(最大積載重量)である。
【0022】
実際にモデル規範制御器内の演算で用いるのは、式(1)で求めたJではなく、その逆数であるので、1/Jを求める演算を行った結果を図2のモデルイナーシャ22に相当する部分のソフトデータとして、メモリ(図示せず)に記憶しておく。式(1)で演算に用いるJBLとkは常に一定であるので、あらかじめ求めておく。
【0023】
以上のように、本発明の実施の形態1のエレベータの制御装置によれば、エレベータ停止中に検出されたかご内負荷に応じて内部モデルのイナーシャを繰り返し計算することで、かご内負荷が変化しても内部モデルと制御系全体のイナーシャの差を小さく保つことができる。そのため、速度制御系の追従が向上し、エレベータをスムーズに着床させることができる。
【0024】
実施の形態2.
実施の形態1は正確なイナーシャが得られる反面、1/Jを求める際に除算を行わなければならなかった。そこで、実施の形態2ではイナーシャ情報Jの逆数である双曲線関数(2次関数)を2本の連続な直線(1次関数)で近似することで、除算を使わずより高速にモデルイナーシャを演算することができる。式(3)にモデルイナーシャの逆数1/Jを、2本の連続な直線で近似した場合の計算式を示す。記号の意味は実施の形態1と同様であるので、説明は省略する。
【0025】
1/J=1/JBL+k・wUBL…(3)
【0026】
ただし、kは式(4)によって得られる比例定数である。
【0027】
=b(wUBL<0)
または              …(4)
=b(wUBL≧0)
【0028】
ここで、
=(1/JBL−1/JNL)・(2/wcap),
=(1/JFL−1/JBL)・(2/wcap
【0029】
以上のように、本発明の実施の形態2のエレベータの制御装置によれば、実施の形態1と同様の効果を得ることができる。また、本発明の実施の形態2では除算を行わない為、実施の形態1と比較して演算をより簡略化することができ、安価な処理装置を使用することが可能となる工業上の効果がある。
【0030】
実施の形態3.
実施の形態2では、イナーシャ情報Jの逆数である双曲線関数を2本の直線で近似したが、さらに計算効率を上げるため、1本の直線(1次関数)で近似を行う。イナーシャ情報Jの逆数を式(5)に基づいて計算する。記号の意味は実施の形態1と同様であるので、説明は省略する
【0031】
1/J=a+k・wUBL…(5)
【0032】
ただし、a及びkは式(6)の範囲から得られる比例定数である。
【0033】
1/JBL≦a≦1/2×(1/JNL+1/JFL),b<k<b
…(6)
【0034】
以上のように、本発明の実施の形態3のエレベータの制御装置によれば、実施の形態1と同様の効果を得ることができる。また、本発明の実施の形態3では除算を行わない為、実施の形態1と比較して演算をより簡略化することができ、安価な処理装置を使用することが可能となる工業上の効果がある。
【0035】
実施の形態4.
本実施の形態においては、かご内負荷の重量を検出する重量検出装置からの出力信号が得られない場合、もしくは重量検出装置が無効化されている場合について説明する。
【0036】
かご内負荷の重量を検出する重量検出装置7からの出力信号が得られない場合、もしくは、重量検出装置7が無効化されている場合には、エレベータ停止中にエレベータ全体のイナーシャより小さいイナーシャ情報を設定し、設定したイナーシャ情報に基づいて、速度指令値から理想トルク指令値と理想速度指令値を演算する。
【0037】
以上のように、本発明の実施の形態4のエレベータの制御装置によれば、モータ単体で回す場合など、制御対象全体のイナーシャが内部モデルのイナーシャと比較して極めて小さい場合、例えば、重量検出装置からの出力信号が得られない場合や重量検出装置が無効化されている場合には、エレベータ停止中にエレベータ全体のイナーシャより小さいイナーシャ情報を設定し、設定したイナーシャ情報に基づいて速度指令値から理想トルク指令値と理想速度指令値を演算することで、理想トルク指令値が過大になることを防ぎ、モータをスムーズに回転させることができる。
【0038】
実施の形態5.
本実施の形態においては、実施の形態4において、エレベータ停止中に設定するイナーシャ情報の具体的な例について説明する。
【0039】
実施の形態4に記載のエレベータの制御装置において、エレベータ停止中に設定するイナーシャ情報は、巻上機単体のイナーシャとする。
【0040】
これにより、本発明の実施の形態5のエレベータの制御装置によれば、モータ単体で回す場合など、制御対象全体のイナーシャが内部モデルのイナーシャと比較して極めて小さい場合、例えば重量検出装置からの出力信号が得られない場合や重量検出装置が無効化されている場合には、エレベータ停止中にエレベータ全体のイナーシャより小さいイナーシャ情報として巻上機単体のイナーシャを設定し、設定したイナーシャ情報に基づいて速度指令値から理想トルク指令値と理想速度指令値を演算することで、理想トルク指令値が過大になることを防ぎ、モータをスムーズに回転させることができる。
【0041】
【発明の効果】
この発明は、エレベータを駆動するためのモータに対する速度指令を入力する速度指令入力手段と、前記モータに対して想定されるモデル速度指令値を、前記速度指令に追従するようにモデルイナーシャの逆数を用いて演算するとともに、前記モータに対して想定されるモデルトルク指令値を比例ゲインを用いて演算するモデル演算手段と、前記モータの回転速度である実速度を検出する速度検出手段と、前記モデル速度指令値と前記実速度との差に基づいて、誤差補償トルクを算出する誤差補償トルク算出手段と、前記モデルトルク指令値と前記誤差補償トルクとを加算することにより、予備トルク指令値を算出する予備トルク指令値算出手段と、かご内負荷の重量を検出する重量検出手段と、前記かご内負荷の重量が入力され、乗りかごと釣合錘とのアンバランス重量に基づいて、アンバランス補償トルクを算出するアンバランス補償トルク算出手段と、前記予備トルク指令値に、前記アンバランス補償トルクを加算することにより、トルク指令値を算出するトルク指令値算出手段と、エレベータ停止中に、前記重量検出手段により得られる前記かご内負荷の重量に基づいて、エレベータ全体のイナーシャを演算して、前記モデルイナーシャとして設定するモデルイナーシャ設定手段とを備え、エレベータ停止中に設定された前記モデルイナーシャの逆数を用いて、エレベータ走行中において前記モデル演算手段がモデル速度指令値を演算することにより、前記エレベータの速度制御を行うエレベータの制御装置であるので、エレベータ停止中に検出されたかご内負荷に応じて内部モデルのイナーシャを計算することで、かご内負荷が変化しても内部モデルと制御系全体のイナーシャの差を小さく保つことができ、それにより、速度制御系の追従が向上し、エレベータをスムーズに着床させることができる。
【0042】
また、前記モデルイナーシャの逆数は、前記重量検出手段の出力の1次関数から近似されるので、除算を行わない為、演算を簡略化することができ、安価に製造することができる。
【0043】
また、前記重量検出手段からの出力が得られない場合、あるいは、前記重量検出手段が無効化されている場合に、前記モデルイナーシャ設定手段は、エレベータ全体のイナーシャより小さいイナーシャを、前記モデルイナーシャとして設定するので、設定したモデルイナーシャ情報に基づいて速度指令値から理想トルク指令値と理想速度指令値を演算することで、理想トルク指令値が過大になることを防ぎ、モータをスムーズに回転させることができる。
【0044】
また、前記エレベータ全体のイナーシャより小さいイナーシャは、エレベータの巻上機単体のイナーシャであるので、設定したイナーシャ情報に基づいて速度指令値から理想トルク指令値と理想速度指令値を演算することで、理想トルク指令値が過大になることを防ぎ、モータをスムーズに回転させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のエレベータの制御装置が適用される一般的なエレベータシステムの構成を示した構成図である。
【図2】本発明および従来のモデル規制制御器(速度制御器)の構成を示した構成図である。
【図3】本発明のエレベータの制御装置の動作を示した流れ図である。
【符号の説明】
1 乗りかご、2 釣合錘、3 ロープ、4 巻上機、5 モータ、6 速度検出器、7 重量検出装置、8 モデル規範制御器、9 電力変換器、21 比例ゲイン、22 モデルイナーシャ、23 積分器、24 PID制御器、25アンバランス補償器。
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an elevator controller, and more particularly, to an elevator controller having a model reference controller for speed control.
[0002]
[Prior art]
FIG. 2 shows a conventional speed controller when a model reference controller is used for speed control. In FIG. 2, 21 is a proportional gain, 22 is a model inertia, 23 is an integrator, 24 is a PID controller, 25 is an unbalance compensator, 26 and 27 are subtractors, and 28 and 29 are adders.
[0003]
The operation of the conventional speed controller shown in FIG. 2 will be described. The proportional gain 21 is a variable that determines the followability of the model speed command value to the speed command value, and the model inertia 22 is the inertia of the elevator when the elevator mechanical system is regarded as a rigid body. A torque command value, which is the final output of the conventional speed controller shown in FIG. 2, is obtained by adding an output obtained by inputting a deviation between the model speed command value and the actual speed to the PID controller 24 and the model torque command value by an adder 28. The output of the unbalance compensator 25 for compensating for the imbalance weight between the car and the counterweight in the case of the rope elevator is added to the addition result by the adder 29. The model reference controller sets the speed and torque of the elevator model when the speed command value is input as a model speed command value and a model torque command value, respectively, and controls the elevator speed so as to follow these command values. , High-precision speed control is performed.
[0004]
In a conventional elevator model reference controller, speed control is generally performed using a model in which the model inertia is regarded as a constant value.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
The more accurate the information of the inertia of the control target used in the model reference control, the better. In the case of an elevator, if the inertia of the model is treated as a constant value because the inertia of the entire control target changes due to the change in the internal load of the car, the model inertia is compared to the actual inertia of the entire control system due to the effect of the internal load of the car. When there is a large difference, there have been problems such as occurrence of a shock at the time of landing and poor landing accuracy.
[0006]
Also, when the motor is turned on a test basis at the time of elevator installation or factory shipment, the actual inertia is much smaller than the model inertia. On the other hand, there is a problem in that the noise becomes excessive and the behavior may become vibrating because the motor becomes excessively large.
[0007]
The present invention has been made to solve such a problem, and keeps the difference between the inertia of the internal model and the entire control system small even if the load in the car changes, improves the followability of the speed control system, It is an object of the present invention to provide an elevator control device that can smoothly land an elevator.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The present invention provides a speed command input unit for inputting a speed command to a motor for driving an elevator, and a model speed command value assumed for the motor, the reciprocal of the model inertia so as to follow the speed command. Using a proportional gain to calculate a model torque command value assumed for the motor, a speed detecting means for detecting an actual speed that is a rotation speed of the motor, and An error compensating torque calculating means for calculating an error compensating torque based on a difference between a speed command value and the actual speed; and a preliminary torque command value is calculated by adding the model torque command value and the error compensating torque. A preliminary torque command value calculating means, a weight detecting means for detecting a weight of the load in the car, and a weight of the load in the car, An unbalance compensation torque calculating means for calculating an unbalance compensation torque based on an unbalanced weight with a counterweight; and calculating a torque command value by adding the unbalance compensation torque to the preliminary torque command value. A torque command value calculating means, and a model inertia setting means for calculating the inertia of the entire elevator based on the weight of the car internal load obtained by the weight detecting means while the elevator is stopped, and setting the calculated inertia as the model inertia. An elevator control device that performs speed control of the elevator by using the reciprocal of the model inertia set while the elevator is stopped, and calculating the model speed command value by the model calculation unit during elevator traveling. is there.
[0009]
The reciprocal of the model inertia is approximated from a linear function of the output of the weight detecting means.
[0010]
Further, when the output from the weight detecting means is not obtained, or when the weight detecting means is invalidated, the model inertia setting means sets the inertia smaller than the inertia of the entire elevator as the model inertia. Set.
[0011]
The inertia smaller than the inertia of the entire elevator is the inertia of the elevator hoist alone.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 shows a configuration of a general elevator system to which the elevator control device of the present invention is applied. In FIG. 1, 1 is a car, 2 is a counterweight, 3 is a rope, 4 is a hoist, 5 is a motor for driving an elevator, 6 is a speed detector attached to the hoist 4 or the motor 5. , 7 is a weight detecting device for detecting the weight of the load in the car, 8 is a speed controller, and 9 is a power converter.
[0013]
The operation will be described. The car 1 and the counterweight 2 are connected to each other via a rope 3, and the hoist 4 suspends the rope 3. At this time, by rotating the motor 5 connected to the hoisting machine 4, power is transmitted to the rope 3 and the elevator is driven. The speed controller 8 calculates a torque command value from a speed command value input from the outside, information on the actual speed obtained from the speed detector 6, and information on the car loading weight obtained from the weight detection device 7. Output to power converter 9. As a result, the motor 5 is driven by the power supplied from the power converter 9.
[0014]
Since the load in the car does not change while the elevator is running, the process of the inertia calculation may be performed only while the elevator is stopped. The speed controller 8 in FIG. 1 switches between the processing of the inertia calculation and the processing of the model reference control calculation according to the flowchart of FIG. During the elevator traveling, the value of the model inertia calculated during the stop according to the flowchart in FIG. 3 is substituted into the model inertia 22 in FIG. 2, and then the speed control of the elevator is performed by the model reference control calculation.
[0015]
FIG. 2 corresponds to the internal configuration of the speed controller 8 in FIG. The operation of FIG. 2 will be described. First, a speed command value is input from the outside to the subtracter 26, and a difference from a model speed command value assumed for the motor 5 to be described later is obtained. Based on the difference, a model torque command value is calculated by multiplying the difference by a proportional gain 21 so that the model speed command value follows the speed command value, and the reciprocal of the model inertia 22 is calculated by the model torque command value. After multiplying the value, the integrator 23 integrates the value to calculate a model speed command value. Next, the PID controller 24 calculates an error compensation torque based on the difference between the model speed command value obtained in this way and the actual speed which is the rotation speed of the motor obtained from the speed detector 6. Next, the error compensation torque output from the PID controller 24 and the previously obtained model torque command value are added by the adder 28 to obtain a preliminary torque command value. Next, based on the weight of the counterweight 2 stored in advance and the weight of the car to which the weight of the load in the car detected by the weight detection device 7 is added, the car 1 and the counterweight 2 The unbalance compensator 25 calculates an unbalance compensation torque for compensating the unbalance weight. An adder 29 adds the unbalance compensation torque output from the unbalance compensator 25 to the preliminary torque command value output from the adder 28 to calculate a torque command value. The torque command value thus obtained is the output of the speed controller 8 in FIG.
[0016]
Next, the flow of the process shown in the flowchart of FIG. 3 will be briefly described. First, in step S1, it is determined whether or not the elevator is stopped. If it is determined that the elevator is stopped, an inertia calculation process is performed in step S2. On the other hand, when it is determined that the elevator is not stopped (that is, the vehicle is running), a process of model regulation control calculation is performed in step S3.
[0017]
Next, the inertia calculation in step S2 will be described. First, the model inertia J is calculated by the following method while the elevator is stopped. If the inertia in the case of a 50% load in the car is J BL , the proportionality constant is k 1 , and the unbalance amount from the 50% load is w UBL , the model inertia J is calculated by equation (1).
[0018]
J = J BL + k 1 · w UBL (1)
[0019]
However, J BL is the inertia of the entire elevator when the car 50% load, k 1 is a proportionality constant obtained by the equation (2), w UBL is a cage in the load weight at the current-car load weight and 50% load Is the unbalanced weight representing the difference between
[0020]
k 1 = (J FL −J NL ) / w cap (2)
[0021]
However, J NL is the inertia of the entire elevator during car in a no-load, J FL is the entire elevator when the car 100% load inertia, w cap is in-car load weight in the car 100% load (maximum loading weight) It is.
[0022]
Since the actual calculation used in the model reference controller is not J obtained by equation (1), but the reciprocal thereof, the result obtained by calculating 1 / J is equivalent to the model inertia 22 in FIG. This is stored in a memory (not shown) as soft data of a portion to be processed. Since J BL and k 1 used for the operation in Equation (1) is always constant, obtained in advance.
[0023]
As described above, according to the elevator control device of the first embodiment of the present invention, the internal load of the car is changed by repeatedly calculating the inertia of the internal model according to the internal load of the car detected while the elevator is stopped. Even so, the difference between the internal model and the inertia of the entire control system can be kept small. Therefore, the following of the speed control system is improved, and the elevator can be smoothly landed.
[0024]
Embodiment 2 FIG.
In the first embodiment, while accurate inertia can be obtained, division must be performed when 1 / J is obtained. Therefore, in the second embodiment, the model inertia is calculated faster without using division by approximating a hyperbolic function (quadratic function), which is the reciprocal of the inertia information J, with two continuous straight lines (linear function). can do. Formula (3) shows a calculation formula when the reciprocal 1 / J of the model inertia is approximated by two continuous straight lines. The meaning of the symbols is the same as in the first embodiment, and a description thereof will not be repeated.
[0025]
1 / J = 1 / J BL + k 2 · w UBL (3)
[0026]
However, k 2 is a proportionality constant obtained by the equation (4).
[0027]
k 2 = b 1 (w UBL <0)
Or… (4)
k 2 = b 2 (w UBL ≧ 0)
[0028]
here,
b 1 = (1 / J BL −1 / J NL ) · (2 / w cap ),
b 2 = (1 / J FL −1 / J BL ) · (2 / w cap )
[0029]
As described above, according to the elevator control device of the second embodiment of the present invention, the same effects as those of the first embodiment can be obtained. In addition, since the division is not performed in the second embodiment of the present invention, the operation can be simplified as compared with the first embodiment, and an industrial effect that allows the use of an inexpensive processing device can be obtained. There is.
[0030]
Embodiment 3 FIG.
In the second embodiment, the hyperbolic function which is the reciprocal of the inertia information J is approximated by two straight lines. However, in order to further increase the calculation efficiency, the approximation is performed by one straight line (linear function). The reciprocal of the inertia information J is calculated based on equation (5). The meanings of the symbols are the same as in the first embodiment, and a description thereof will not be repeated.
1 / J = a + k 3 · w UBL (5)
[0032]
However, a and k 3 is a proportionality constant obtained from the scope of formula (6).
[0033]
1 / J BL ≦ a ≦ 1/2 × (1 / J NL + 1 / J FL ), b 1 <k 3 <b 2
… (6)
[0034]
As described above, according to the elevator control device of the third embodiment of the present invention, the same effects as those of the first embodiment can be obtained. Further, in the third embodiment of the present invention, division is not performed, so that the operation can be simplified as compared with the first embodiment, and an industrial effect that allows the use of an inexpensive processing device can be used. There is.
[0035]
Embodiment 4 FIG.
In the present embodiment, a case will be described in which an output signal from a weight detecting device for detecting the weight of a load in a car cannot be obtained, or a case where the weight detecting device is invalidated.
[0036]
When the output signal from the weight detection device 7 for detecting the weight of the load in the car is not obtained, or when the weight detection device 7 is disabled, the inertia information smaller than the inertia of the entire elevator during the stop of the elevator. Is calculated, and an ideal torque command value and an ideal speed command value are calculated from the speed command value based on the set inertia information.
[0037]
As described above, according to the elevator control apparatus of Embodiment 4 of the present invention, when the inertia of the entire control target is extremely small as compared with the inertia of the internal model, for example, when the motor alone is turned, If the output signal from the device is not obtained or the weight detection device is disabled, set the inertia information smaller than the inertia of the entire elevator while the elevator is stopped, and set the speed command value based on the set inertia information. By calculating the ideal torque command value and the ideal speed command value from, the ideal torque command value is prevented from becoming excessive, and the motor can be smoothly rotated.
[0038]
Embodiment 5 FIG.
In the present embodiment, a specific example of the inertia information set during the stop of the elevator in the fourth embodiment will be described.
[0039]
In the elevator control device according to the fourth embodiment, the inertia information set while the elevator is stopped is the inertia of the hoist alone.
[0040]
Thus, according to the elevator control device of the fifth embodiment of the present invention, when the inertia of the entire control target is extremely small as compared with the inertia of the internal model, for example, when the motor alone is turned, If the output signal is not obtained or the weight detection device is disabled, the inertia of the hoisting machine alone is set as the inertia information smaller than the inertia of the entire elevator while the elevator is stopped, and based on the set inertia information. By calculating the ideal torque command value and the ideal speed command value from the speed command value, the ideal torque command value can be prevented from becoming excessive, and the motor can be smoothly rotated.
[0041]
【The invention's effect】
The present invention provides a speed command input unit for inputting a speed command to a motor for driving an elevator, and a model speed command value assumed for the motor, the reciprocal of the model inertia so as to follow the speed command. Using a proportional gain to calculate a model torque command value assumed for the motor, a speed detecting means for detecting an actual speed that is a rotation speed of the motor, and An error compensating torque calculating means for calculating an error compensating torque based on a difference between a speed command value and the actual speed; and a preliminary torque command value is calculated by adding the model torque command value and the error compensating torque. A preliminary torque command value calculating means, a weight detecting means for detecting a weight of the load in the car, and a weight of the load in the car, An unbalance compensation torque calculating means for calculating an unbalance compensation torque based on an unbalanced weight with a counterweight; and calculating a torque command value by adding the unbalance compensation torque to the preliminary torque command value. A torque command value calculating means, and a model inertia setting means for calculating the inertia of the entire elevator based on the weight of the car internal load obtained by the weight detecting means while the elevator is stopped, and setting the calculated inertia as the model inertia. An elevator control device that performs speed control of the elevator by using the reciprocal of the model inertia set while the elevator is stopped, and calculating the model speed command value by the model calculation unit during elevator traveling. Depending on the load in the car detected while the elevator is stopped. By calculating the inertia of the part model, the difference between the internal model and the inertia of the entire control system can be kept small even if the load in the car changes, thereby improving the following of the speed control system and smoothing the elevator. Can be placed on the floor.
[0042]
Further, since the reciprocal of the model inertia is approximated from a linear function of the output of the weight detecting means, division is not performed, so that the calculation can be simplified and the device can be manufactured at low cost.
[0043]
Further, when the output from the weight detecting means is not obtained, or when the weight detecting means is invalidated, the model inertia setting means sets the inertia smaller than the inertia of the entire elevator as the model inertia. By setting the ideal torque command value and ideal speed command value from the speed command value based on the set model inertia information, the ideal torque command value is prevented from becoming excessive and the motor rotates smoothly. Can be.
[0044]
Further, since the inertia smaller than the inertia of the entire elevator is the inertia of the elevator hoist alone, by calculating the ideal torque command value and the ideal speed command value from the speed command value based on the set inertia information, It is possible to prevent the ideal torque command value from becoming excessive, and to smoothly rotate the motor.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram showing a configuration of a general elevator system to which an elevator control device of the present invention is applied.
FIG. 2 is a configuration diagram showing a configuration of the present invention and a conventional model regulation controller (speed controller).
FIG. 3 is a flowchart showing the operation of the elevator control device of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 car, 2 counterweights, 3 ropes, 4 hoisting machines, 5 motors, 6 speed detectors, 7 weight detectors, 8 model reference controllers, 9 power converters, 21 proportional gains, 22 model inertia, 23 Integrator, 24 PID controller, 25 unbalance compensator.

Claims (4)

エレベータを駆動するためのモータに対する速度指令を入力する速度指令入力手段と、
前記モータに対して想定されるモデル速度指令値を、前記速度指令に追従するようにモデルイナーシャの逆数を用いて演算するとともに、前記モータに対して想定されるモデルトルク指令値を比例ゲインを用いて演算するモデル演算手段と、
前記モータの回転速度である実速度を検出する速度検出手段と、
前記モデル速度指令値と前記実速度との差に基づいて、誤差補償トルクを算出する誤差補償トルク算出手段と、
前記モデルトルク指令値と前記誤差補償トルクとを加算することにより、予備トルク指令値を算出する予備トルク指令値算出手段と、
かご内負荷の重量を検出する重量検出手段と、
前記かご内負荷の重量が入力され、乗りかごと釣合錘とのアンバランス重量に基づいて、アンバランス補償トルクを算出するアンバランス補償トルク算出手段と、
前記予備トルク指令値に、前記アンバランス補償トルクを加算することにより、トルク指令値を算出するトルク指令値算出手段と、
エレベータ停止中に、前記重量検出手段により得られる前記かご内負荷の重量に基づいて、エレベータ全体のイナーシャを演算して、前記モデルイナーシャとして設定するモデルイナーシャ設定手段と
を備え、
エレベータ停止中に設定された前記モデルイナーシャの逆数を用いて、エレベータ走行中において前記モデル演算手段がモデル速度指令値を演算することにより、前記エレベータの速度制御を行う
ことを特徴とするエレベータの制御装置。
Speed command input means for inputting a speed command to a motor for driving the elevator,
A model speed command value assumed for the motor is calculated using a reciprocal of model inertia so as to follow the speed command, and a model torque command value assumed for the motor is calculated using a proportional gain. Model calculation means for calculating
Speed detection means for detecting an actual speed that is the rotation speed of the motor,
Error compensation torque calculation means for calculating an error compensation torque based on a difference between the model speed command value and the actual speed,
Preliminary torque command value calculating means for calculating a preliminary torque command value by adding the model torque command value and the error compensation torque;
Weight detecting means for detecting the weight of the load in the car;
The weight of the car internal load is input, based on the weight of the unbalance between the car and the counterweight, based on the unbalance compensation torque calculating means to calculate the unbalance compensation torque,
A torque command value calculating unit that calculates a torque command value by adding the unbalance compensation torque to the preliminary torque command value;
While the elevator is stopped, the inertia of the entire elevator is calculated based on the weight of the car internal load obtained by the weight detecting means, and model inertia setting means is set as the model inertia.
Elevator control, wherein the elevator is controlled by using the reciprocal of the model inertia set while the elevator is stopped and the model calculation means calculates a model speed command value during elevator traveling. apparatus.
前記モデルイナーシャの逆数は、前記重量検出手段の出力の1次関数から近似される
ことを特徴とする請求項1に記載のエレベータの制御装置。
The elevator control device according to claim 1, wherein a reciprocal of the model inertia is approximated from a linear function of an output of the weight detection unit.
前記重量検出手段からの出力が得られない場合、あるいは、前記重量検出手段が無効化されている場合に、前記モデルイナーシャ設定手段は、エレベータ全体のイナーシャより小さいイナーシャを、前記モデルイナーシャとして設定する
ことを特徴とする請求項1または2に記載のエレベータの制御装置。
When the output from the weight detecting means is not obtained, or when the weight detecting means is invalidated, the model inertia setting means sets inertia smaller than the inertia of the entire elevator as the model inertia. The elevator control device according to claim 1 or 2, wherein:
前記エレベータ全体のイナーシャより小さいイナーシャは、エレベータの巻上機単体のイナーシャである
ことを特徴とする請求項3に記載のエレベータの制御装置。
The elevator control device according to claim 3, wherein the inertia smaller than the inertia of the entire elevator is the inertia of the elevator hoist alone.
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